Nueva estación orbital Lunar Gateway: por qué es necesario reemplazar la ISS y qué es

Cómo planean hacer Lunar Gateway

La estación lunar estadounidense fue presentada públicamente por la NASA en marzo de 2017 bajo

nombrePasarela de espacio profundocomo parte de un programa para desarrollar una misión tripulada a Marte.

El primer paso fue crear una estación enen una órbita circunlunar, la segunda etapa es el montaje en la estación de un barco de transporte para un vuelo a Marte y un vuelo tripulado anual en la órbita de la Luna para probar la posibilidad de vuelos de larga duración.

Según un memorando del 2 de mayo de 2018, la NASAconsidera la estación en la órbita de la luna, así como los proyectos lunares comerciales apoyados por el gobierno de los Estados Unidos para la creación de pequeños dispositivos lunares, como preparación para el lanzamiento de grandes misiones no tripuladas y la base para la implementación del aterrizaje de personas en la superficie del satélite.

La idea actual para este proyecto esconstrucción de una estación multimódulo que orbitará la Luna. Se espera que cuatro personas puedan trabajar en la estación durante la expedición por un período de 30 a 60 a 90 días. Está previsto que los vuelos tripulados a la estación con vehículos de lanzamiento del Sistema de Lanzamiento Espacial se realicen inicialmente una vez al año.

La estación estará ubicada en órbita cercana.Órbita rectilínea del halo, abreviada como NRHO: la distancia mínima desde la superficie de la Luna es de unos 3 mil km, la máxima es de unos 70 mil km. La estación realizará una revolución alrededor de la Luna durante aproximadamente 7 días.

Además de una órbita que se puede utilizarcomo punto de transición desde el cual se puede volar a la luna y al espacio profundo, se planteó la opción de colocar la estación en una órbita circunlunar baja con una altitud de entre 100 y 200 km, desde la cual es más fácil aterrizar en la luna. considerado.

Módulos de estación

  • Módulo de motor eléctrico... Primer módulo de la NASA.En mayo de 2019, Maxar Technologies (antes SSL) ganó el concurso para el desarrollo y provisión del módulo, con el que se firmó un contrato por $ 375 millones. Blue Origin y Draper también participarán en la creación del módulo. Se afirma que el diseño del módulo se basa en una plataforma de clase 1300, los paneles solares están basados ​​en ROSA, la potencia de un motor electrodinámico alimentado por paneles solares es de unos 50 kW; los sistemas de comunicación también estarán ubicados en él; peso del módulo en el momento del lanzamiento 5.000 kg; El lanzamiento del módulo está previsto para finales de 2022. Después de un período de operación exitosa del módulo por parte de su proveedor en órbita lunar, la NASA puede comprarlo para usarlo como primer elemento de la estación. Una solicitud emitida en julio de 2017 indicó que el módulo, como parte del concepto de la estación, tendrá motores de iones y químicos que utilizan hidracina, un tanque con capacidad para 2.000 kg de xenón para motores de iones y una vida útil mínima de 15 años, como bien, la masa no debe exceder de 7,5 toneladas para ser lanzado en el SLS LV.
  • Pequeño módulo habitable.El segundo módulo de la NASA como parte de la estación dentroPrograma Artemis, necesario para un aterrizaje tripulado en 2024. En julio de 2019, Northrop Grumman Innovation Systems fue seleccionada como fabricante del módulo, sin que se adjudicara ningún contrato en ese momento. El módulo está basado en la nave Cygnus, creada junto con Thales Alenia Space, que anteriormente participó en la creación del Módulo de Suministro Multiusos y del buque de carga ATV. Dos puertos de acoplamiento axiales y hasta dos radiales. Gracias al módulo, una tripulación de 4 personas podrá permanecer en la estación hasta 30 días. Lanzamiento no antes del cuarto trimestre del año fiscal 2023. Anteriormente - EE.UU. Elemento de utilización.
  • Módulo residencial internacional.Un módulo residencial creado por socios internacionales estadounidenses en conjunto con agencias europeas y japonesas. Gracias al módulo residencial, la tripulación podrá permanecer en la estación por un período de 30 a 60 días.
  • Módulo residencial americano.Módulo residencial creado por USA.
  • Módulo de suministro... Varios módulos de suministro creados por Estados Unidos y socios internacionales.
  • Módulo de puerta de enlace.Si Rusia participa, está previsto queLa versión rusa del módulo de paseo espacial se creará sobre la base de los módulos Pirs y Uzlovoy desarrollados para la EEI. El módulo se creará de acuerdo con los estándares estadounidenses: para voltaje en la red eléctrica, interfaces del sistema. El módulo también será controlado a través de sistemas americanos. Se están considerando diferentes opciones para el lanzamiento del módulo: en el SLS o en el Angara-5M; En caso de lanzamiento en Angara-5M, la masa del módulo es de 4,6 toneladas.

Está previsto que los módulos de la estación seser entregado a una órbita circunlunar utilizando vehículos de lanzamiento comerciales estadounidenses, también con el sistema de lanzamiento espacial LV de la nave espacial Orion. Roscosmos no descartó el uso de misiles rusos Proton-M y Angara-A5M para el lanzamiento de módulos rusos, así como un vehículo de lanzamiento superpesado.

Nuevas funciones Lunar Gateway

Una estación en órbita lunar permitirá resolvernuevas tareas. En primer lugar, la ISS, aunque está en el espacio y expuesta a la radiación cósmica, se encuentra en condiciones más ligeras: está cubierta por los cinturones de radiación de la Tierra.

El primer vuelo tripulado a la estación con aterrizaje enSe espera que la luna dure aproximadamente un mes, lo que supondrá un nuevo récord para el tiempo más largo que una persona ha estado fuera de los cinturones de radiación. Todavía es imposible predecir con precisión la hora y la dirección de la eyección al Sol, por lo que las largas guardias en la estación lunar pueden encontrarlos.

En este caso, lo más probable es que los astronautasutilizará el compartimento más protegido, la nave Orion, como refugio. Los cálculos realizados para el programa Apollo dicen que en un módulo de comando con paredes gruesas, incluso en el caso de una tormenta solar muy fuerte, los astronautas podrán permanecer operativos y completar la misión de manera segura. Pero la experiencia real puede proporcionar datos importantes para refinar los cálculos.

Lunar Gateway como reemplazo de la ISS

Un proyecto de este tipo podría ser una respuesta significativa aLa cuestión de qué pasará con la cosmonáutica tripulada después de la ISS, cómo y para qué se utilizará la vasta experiencia de trabajo conjunto acumulada a lo largo de los años de su creación y funcionamiento. La estación internacional ha estado en funcionamiento durante casi 20 años, el final de su trabajo está previsto para 2024; tal vez el plazo se extienda hasta 2028, pero tarde o temprano todavía habrá que sacarla de la órbita.

Y luego la cooperación internacional puede encontrarcontinuación natural ya en la órbita lunar. El trabajo en la nueva estación permitirá preservar esta experiencia y contratar una nueva, necesaria para la próxima etapa de la expedición tripulada a Marte.

¿Cuándo está programado el lanzamiento?

El módulo de comunicación (HLCS) debería lanzarse en 2023 junto con el módulo estadounidense HALO (según otras fuentes, en 2024).
Y en 2026, se lanzará el módulo de repostaje (ERM).

¿En qué etapa se encuentra ahora el trabajo en la estación?

  • Construcción del módulo ESPRIT

El 7 de enero de 2021, la ESA firmó un contrato conThales Alenia Space (fabricante franco-italiano) por 296 millones de euros para construir el módulo europeo ESPRIT para la estación espacial Lunar Gateway de la NASA.

ESPRIT (Sistema europeo de suministro de combustible, infraestructura y telecomunicaciones) sirve como módulo de comunicación de voz y video entre el Gateway y la superficie lunar.

También proporciona el reabastecimiento de combustible de la estación Gateway con combustible. A través de él, también puede repostar barcos externos, por ejemplo, yendo a la superficie de la luna. ESPRIT consta de estos dos módulos.

  • Construcción del módulo HALO

La NASA firma contrato con NorthropGrumman por $ 935 millones para la construcción del módulo Habitation And Logistics Outpost (HALO) para Lunar Gateway. El contrato también prevé la integración del módulo con la central eléctrica fabricada por Maxar Technologies.

HALO será a la vez un hábitat para la tripulación ycentro de Investigación. Las viviendas presurizadas estarán acopladas a naves espaciales, incluida la nave espacial Orion de la NASA, módulos de aterrizaje lunares y naves de reabastecimiento.

Inmediatamente después del lanzamiento del estudio, el HALO comenzará a realizar el Complejo Experimental de mediciones heliofísicas del medio ambiente y la radiación, creado en el Centro de Vuelo Espacial. Goddard.

En 2022 se llevará a cabo una revisión crítica del proyecto.Está previsto que HALO se lance en noviembre de 2024 en un cohete SpaceX Falcon Heavy. Northrop Grumman supervisará la integración del motor y HALO y los preparativos para el lanzamiento desde SpaceX, además de proporcionar la activación y validación del HALO durante el vuelo a la órbita lunar.

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